Capítulo 3. Funciones y Principios de Operación
Cuando la variación de frecuencia es pequeña, el desequilibrio puede corregirse actuando en la
regulación de los generadores, pero en caso de grandes variaciones de la frecuencia el
generador no puede corregirla, por lo que la frecuencia comienza a disminuir corriéndose el
riesgo de que disparen los grupos de generación. Si esta bajada de frecuencia no se corrige,
se entra en un proceso irreversible, que conduce a un "apagón" general.
En situaciones de fuerte déficit de generación, la única forma de recuperar el equilibrio es la
desconexión selectiva de cargas. La desconexión de cargas se suele realizar cuando la
frecuencia ha disminuido por debajo de unos valores fijos de frecuencia con el fin de dar tiempo
a la reacción de los grupos de generación ante bajadas de frecuencia mediante la acción de los
reguladores de velocidad. Hay que destacar que cuando la bajada de frecuencia es muy rápida
esta acción no es lo suficientemente eficaz, siendo necesario desconectar cargas en función de
la variación de la frecuencia respecto del tiempo, es decir, mediante el cálculo y operación en
base a la derivada de la frecuencia respecto del tiempo.
Los relés de subfrecuencia son instalados habitualmente en subestaciones y plantas
industriales donde se requiere un sistema de deslastre de cargas, siendo las cargas
alimentadas exclusivamente por generación local, o por una combinación de generadores
propios y una derivación de una línea de transmisión. En este segundo caso (figura 3.6.5, parte
a), si se produce una falta en la línea de transmisión, los generadores propios estarán
sobrecargados, y la frecuencia descenderá rápidamente, necesitando esta planta un rápido
sistema de deslastre de cargas controlado por relés de frecuencia.
Si la línea de transmisión suministra a más de una planta y es desconectada por un extremo
remoto (figura 3.6.5, parte b), la planta con su propia generación se encuentra proporcionando
potencia a la línea, mientras que su propia frecuencia irá decreciendo. Esta salida de flujo de
potencia puede ser evitada utilizando relés de protección contra inversión de potencia, pero si
no se elimina toda la sobrecarga, el relé de frecuencia deberá desconectar las cargas locales
de menor prioridad.
Independientemente de la generación, también se utilizan protecciones de frecuencia en
subestaciones de distribución donde se requiere un sistema de deslastre de cargas con una
escala de prioridad en la desconexión. Cuando se va recuperando la frecuencia, en la
reposición de las cargas también se tiene en cuenta la prioridad.
Figura 3.6.5: Sistema de deslastre de cargas en una planta industrial
3.6-8
LIRX0903A
IRX: Terminal Integrado de Protección, Control y Medida
ZIV GRID AUTOMATION, S. L. Zamudio, 2011